Cхема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

Схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

После долгого периода хранения, при нарушениях в работе генератора, понижении температуры ниже −30 градусов либо при износе АКБ ее уровень тока может упасть ниже 11,2 вольта, из-за чего автомобиль не заведется. В таком случае потребуется его зарядка, которую производят специальным зарядным устройством. Его можно приобрести в магазине или сделать самому. Схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора проста для изготовления в домашних условиях, а детали продаются в магазинах электроники любого города, а также доступны онлайн, например, на «Алиэкспрессе».

Основные сведения о зарядке автомобильного аккумулятора

Аккумуляторная батарея крайне чувствительна к долгому застою, поскольку падение напряжения запускает процессы окисления пластин, уменьшения емкости аккумулятора соответственно. Поэтому, вне зависимости от регулярности использования автомобиля, его нужно заводить. Если момент упущен, то аккумулятор снимается и при комнатной температуре, если требуется, то после согревания, заряжается постоянным либо импульсным током.

В первой ситуации максимальная мощность его составит 1/10 от емкости аккумулятора, универсальное правило гласит о том, что наилучшая сила тока — 1—2 ампера.

Для восстановления изношенного агрегата используется методика десульфатации путем воздействия мощного тока за малые промежутки времени (имитация завода двигателя, кручения стартера). При этом начальные показатели напряжения составляют 3—5 В.

После возвращения в рабочее состояние вольтметр покажет 12,6—13,3 вольта. Превышать указанный уровень не рекомендуется, поскольку батарея может закипеть, разрушиться изнутри.

Требования техники безопасности к зарядникам АКБ

Работа с электросхемами пожароопасна, поэтому важно соблюсти меры предосторожности:

• оборудовать зону, где будет происходить заряжание, несгораемой подложкой;
• обезопасить себя при сборке с помощью перчаток, изолирующего ковра, другой индивидуальной защиты (особенно актуально для простеньких сборок);
• после запуска нового приспособления отслеживать протекающие процессы до момента завершения зарядки;
• периодически снимать показания тока, напряжения, сопротивления, а также температурные изменения системы;
• оснастить зарядник функцией автоматического отключения, особенно в случае самостоятельной домашней работы без контроля со стороны мастера.

При соблюдении этих норм использование самодельных электрических устройств не принесет вреда и поможет продлить срок службы аккумулятора.

Как сделать зарядное устройство для аккумулятора 12 В своими руками

Покупать гаджет необязательно, его легко создать своими руками. Существует несколько схем разной степени сложности, среди которых найдется самая понятная для воспроизводства.

Трансформаторные зарядные устройства

При создании самодельных зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов схемы визуально кажутся весьма сложными, трудоемкими, однако при наличии среднего уровня знаний в радио-, электротехнике претворить их в жизнь вполне реально.

Вот пример ЗУ с регулируемой силой тока за счет периода задержки открывания тринистора:

Для автоотключения устройства по окончании зарядки предусмотрена следующая электрическая цепь:

Предварительно стоит определиться, с помощью резистора или тринистора будет собираться ЗУ. Первый вариант более простой, однако коэффициент полезного действия у него ниже, ограничение по емкости заряжаемого аккумулятора составляет 45 А · ч, во втором случае потребуется пайка, прибор будет громоздким, энергозатратным, но надежным, устойчивым к длительным нагрузкам.

Схема с резистором

Питание: трансформатор с 2 обмотками, причем вторичная задает напряжение на выход.

Выпрямитель: мост из 4 диодов.

Регулировка тока: реостат, гасящий избыточную мощность (подойдет любой, в том числе советский).

Резисторы в указанных условиях не подойдут, поскольку нагрузка системы намного выше их предельной в несколько раз.

Повысить КПД, а также придать устройству универсальность позволит автоконтроль заряда и батарея из конденсаторов.

Так, аппаратное отключение происходит за счет пары «реле — переменный резистор», по достижении установленного уровня мощность перестает подаваться, что отображается на амперметре.

Конденсаторная батарея решает проблему контроля за амперажем, поступающим в АКБ, балансирует его. За счет изменения количества конденсаторов, их силы и комбинации выстраивается система, регулирующая подачу 1—15 А, дополнительно установленные тумблеры помогут упростить взаимодействие пользователя с прибором.

Если заменить резистор на тринистор, то регулировка уровня силы тока будет происходить за счет открытия резистора R5.

Интересующимся импульсными ЗУ важно понимать, что данная схема самая сложная в изготовлении, хотя имеет ряд неоспоримых преимуществ:

• предел нагрузки 400 Вт, иначе максимальная емкость заряжаемой АКБ 200 А · ч;
• компактность (готовое устройство по размеру сопоставимо с коробкой от смартфона);
• отсутствие потребности в дополнительном охлаждении;
• дешевле покупных аналогов больше чем в 200 раз;
• высокий коэффициент полезного действия.

Принцип действия системы заключается в преобразовании переменного тока типовой сети в постоянный, а затем в импульсы. Уменьшение размеров устройства возможно благодаря высокой амплитуде и частоте преобразования. Получается, что преобразование напряжения идет в два этапа: сначала в диодном мостике, потом в трансформаторе, который и заряжает агрегат.

Подходящие контроллеры: IR2153, TL494, LM317, укомплектованный собственной защитой от замыкания. Диоды-выпрямители стандартные, соединены мостом с 4А и 400 В обратного напряжения. Конденсатор С1 от 47 до 470 мкФ и 350 В, что влечет за собой фоновый шум при установке рядом с радио или смартфонами. Многоканальные транзисторы ставятся на радиаторы.

Упростит задачу по созданию ЗУ источник питания от домашнего ПК.

Зарядное устройство из компьютерного блока питания своими руками

Зарядник небольшой мощности несложно собрать на основе компьютерного БП.

• из него удаляются бесполезные элементы: переключатель 220/110 В, провода, за исключением желтых, 4 черных;
• спаиваются контакты оптрона, защищающего блок от перенапряжения, что обеспечивает постоянную работу от сети;
• заменяется резистор, последовательно соединенный в цепи с подстроечным, на аналогичный, но с сопротивлением 2,7 кОм на микросхеме TL431 для увеличения напряжения;
• добавляются резисторы: первый — 200 Ом / 2 Вт на выход 12 В, второй — 68 Ом / 0,5 Вт на плюс и на минус, чтобы закрепить вольтаж в 14,5 В;
• меняется резистор в первичной цепи обмотки силового трансформатора на более мощный в зависимости от модели АКБ для ограничения выходящей силы тока.

Отдельно нужно защитить агрегат от неправильного подключения, для этого реле с 4 клеммами, 2 диода 1N4007, резистор 1 кОм и светодиод соединяются в цепь согласно рисунку.

Последний этап — монтаж схемы к радиатору БП, подключение проводов с медным сердечником от 2,5 мм диаметром и «крокодилов» к ним.

Схожим способом изготавливается ЗУ из бесперебойника (ИБП), которое представлено на видео:

Простая зарядка в экстренной ситуации

В случае, когда автоаккумулятор сел, но купить зарядное устройство нет возможности, легко сделать самоделку, которая восстановит минимальный заряд в течение ночи, чтобы утром завести машину.

Первый вариант схемы состоит:

• из зарядки для ноутбука,
• салонной лампочки.

• из 1—3 ламп накаливания мощностью 100—150 ватт (увеличение их количества позволит нарастить силу тока);
• выпрямительного диода 1N4007 (получить его можно из энергосберегающей лампы).

Внутренний плюсовой контакт соединяется с АКБ через дополнительные элементы (лампы, диоды в зависимости от выбранного набора), минусовой контакт — внутренний. Такой тип генерирует 0,5—2 ампер, однако чем выше нагруженность сети, тем выше шанс короткого замыкания, который выведет литиевый аккумулятор из строя.

Если не удалось сохранить ресурс АКБ, его всегда легко восполнить с помощью зарядного устройства. ЗУ продается, но куда интереснее сэкономить и сделать его своими руками, тем более что схемы для него имеются разного уровня сложности.

–>Автозапчасти и СТО –>

–>Главная » 2019 » Декабрь » 5 » Зарядное, пусковое и зарядно-пусковое устройство для автомобиля. Схемы.

По этой схеме собрать зарядное устройство для аккумулятора автомобиля своими руками сложнее, но она возможна в повторении и тоже не содержит дефицитных деталей. С её помощью допустимо заряжать 12-вольтовые аккумуляторы ёмкостью до 120 А/ч, ток заряда плавно регулируется.

Нажмите на изображение чтобы увеличить

Зарядка батареи производится импульсным током, в качестве регулирующего элемента используется тиристор. Помимо ручки плавной регулировки тока, эта конструкция имеет и переключатель режима, при включении которого зарядный ток увеличивается вдвое.

Режим зарядки контролируется визуально по стрелочному прибору RA1. Резистор R1 самодельный, выполненный из нихромовой или медной проволоки диаметром не менее 0.8 мм. Он служит ограничителем тока. Лампа EL1 — индикаторная. На её месте подойдёт любая малогабаритная индикаторная лампа с напряжением 24–36 В.

Понижающий трансформатор можно применить готовый с выходным напряжением по вторичной обмотке 18–24 В при токе до 15 А (размеры трансформатора внушительные, примерно 15х15х15 см. и выше). Если подходящего прибора под рукой не оказалось, то можно сделать самому из любого сетевого трансформатора мощностью 250–300 Вт. Для этого с трансформатора сматывают все обмотки, кроме сетевой, и наматывают одну вторичную обмотку любым изолированным проводом с сечением 6 мм. кв. Количество витков в обмотке — 42.

Тиристор VD2 может быть любым из серии КУ202 с буквами В-Н. Его устанавливают на радиатор с площадью рассеивания не менее 200 см. кв. Силовой монтаж устройства делают проводами минимальной длины и с сечением не менее 4 мм. кв. На месте VD1 будет работать любой выпрямительный диод с обратным напряжением не ниже 20 В и выдерживающий ток не менее 200 мА.

Настройка прибора сводится к калибровке амперметра RA1. Сделать это можно, подключив вместо аккумулятора несколько 12-вольтовых ламп общей мощностью до 250 Вт, контролируя ток по заведомо исправному эталонному амперметру (мультиметру, авометру).

Совсем элементарная схема простейшего зарядного устройства АКБ автомобилей

Диоды Д 242, Д 242А, конденсатор электролитический 2200 мкф 25 В

1 обмотка на 220 В, 2 обмотка 15 В от 6 А и можно до 15 А, ТС 180-2 от старого лампового ЧБ телевизора вполне подойдёт.

Данная схема ЗУ имеет большие пульсации на выходе.

Схема ЗУ с автоматическим отключением АКБ

Пусковое устройство

Применение пускового устройства будет особенно полезно автолюбителям, занимающимся эксплуатацией автомобиля в зимнее время года, так как оно продлевает срок службы аккумулятора, а также позволяет без проблем заводить холодный автомобиль зимой, даже при не полностью заряженном аккумуляторе. Из опыта известно, что при минусовой температуре аккумулятор снижает свою отдачу на 25. 40%. А если он еще не полностью заряжен, то не сможет обеспечить требуемый для пуска двигателя начальный ток 200 А. Этот ток потребляет стартер в начальный момент раскрутки вала двигателя (номинальный ток потребления стартером около 80 А, но в момент пуска он значительно больше).

Простейшие расчеты показывают, что, для того чтобы пусковое устройство эффективно работало при подключении его параллельно с аккумулятором, оно должно обеспечивать ток не менее 100А при напряжении 10. 14В. При этом номинальная мощность используемого сетевого трансформатора Т1 (рис.1) должна быть не менее 800 Вт. Как известно, номинальная рабочая мощность трансформатора зависит от площади сечения магнитопровода (железа) в месте расположения обмоток.

Сама схема пускового устройства довольно проста, но требует правильного изготовления сетевого трансформатора. Для него удобно использовать тороидальное железо от любого ЛАТРА — при этом получаются минимальные габариты и вес устройства. Периметр сечения железа может быть от 230 до 280 мм (у разных типов автотрансформаторов он отличается). Перед намоткой обмоток необходимо закруглить напильником острые края на гранях магнитопровода, после чего его обматываем лакотканью или стеклотканью.

Первичная обмотка трансформатора содержит примерно 260. 290 витков провода ПЭВ-2 диаметром 1,5. 2,0 мм (провод может быть любого типа с лаковой изоляцией). Намотка распределяется равномерно в три слоя, с межслойной изоляцией. После выполнения первичной обмотки, трансформатор необходимо включить в сеть и замерить ток холостого хода. Он должен составлять 200. 380 мА. При этом будут оптимальные условия трансформации мощности во вторичную цепь.

Если ток будет меньше, часть витков надо отмотать, если больше — домотать до получения указанной величины. При этом следует учитывать, что зависимость между индуктивным сопротивлением (а значит и током в первичной обмотке) и числом витков является квадратичной — даже незначительное изменение числа витков будет приводить к существенному изменению тока первичной обмотки.

При работе трансформатора в режиме холостого хода не должно быть нагрева. Нагрев обмотки говорит о наличии межвитковых замыканий или же продавливании и замыкании части обмотки через магнитопровод. В этом случае намотку придется выполнять заново.

Вторичная обмотка наматывается изолированным многожильным медным проводом сечением не менее 6 кв. мм (например типа ПВКВ с резиновой изоляцией) и содержит две обмотки по 15. 18 витков. Наматываются вторичные обмотки одновременно (двумя проводами), что позволяет легко получить их симметричность — одинаковые напряжения в обоих обмотках, которое должно находиться в интервале 12. 13,8В при номинальном сетевом напряжении 220В. Измерять напряжение во вторичной обмотке лучше на временно подключенном к клеммам Х2, Х3 нагрузочном резисторе сопротивлением 5. 10 Ом.

Показанное на схеме соединение выпрямительных диодов позволяет использовать металлические элементы корпуса пускового устройства не только для крепления диодов, но и в качестве теплоотвода без диэлектрических прокладок (“плюс” диода соединен с крепежной гайкой).

Для подключения пускового устройства параллельно аккумулятору, соединительные провода должны быть изолированными и многожильными (лучше, если медные), с сечением не менее 10 кв. мм (не путать с диаметром). На концах провода, после облуживания, припаиваются соединительные наконечники. Контакты включателя S1 должны быть рассчитаны на ток не менее 5А, например типа Т3.

Зарядно-пусковое устройство Старт УПЗУ-У3 – схема, описание

Устройство предназначено для зарядки аккумулятора током не более 30А, также для пуска стартера дополнительным током 50А при наличии заряженного аккумулятора.

Обзор схем зарядных устройств автомобильных аккумуляторов

Соблюдение режима эксплуатации аккумуляторных батарей, и в частности режима зарядки, гарантирует их безотказную работу в течение всего срока службы. Зарядку аккумуляторных батарей производят током, значение которого можно определить по формуле

I=0,1Q

где I – средний зарядный ток, А., а Q – паспортная электрическая емкость аккумуляторной батареи, А-ч.

Зарядный ток, рекомендуемый в инструкции по эксплуатации аккумуляторной батареи, обеспечивает оптимальное протекание электрохимических процессов в ней и нормальную работу в течение длительного времени.

Классическая схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора состоит из понижающего трансформатора, выпрямителя и регулятора тока зарядки. В качестве регуляторов тока применяют проволочные реостаты (см. Рис. 1) и транзисторные стабилизаторы тока.

В обоих случаях на этих элементах выделяется значительная тепловая мощность, что снижает КПД зарядного устройства и увеличивает вероятность выхода его из строя.

Для регулировки зарядного тока можно использовать магазин конденсаторов, включаемых последовательно с первичной (сетевой) обмоткой трансформатора и выполняющих функцию реактивных сопротивлений, гасящих избыточное напряжение сети. Упрощенная схема такого устройства приведена на рис. 2.

В этой схеме тепловая (активная) мощность выделяется лишь на диодах VD1-VD4 выпрямительного моста и трансформаторе, поэтому нагрев устройства незначителен.

Недостатком схемы на Рис. 2 является необходимость обеспечить напряжение на вторичной обмотке трансформатора в полтора раза большее, чем номинальное напряжение нагрузки (~ 18÷20В).

Схема зарядного устройства, обеспечивающее зарядку 12-вольтовых аккумуляторных батарей током до 15 А, причем ток зарядки можно изменять от 1 до 15 А ступенями через 1 А, приведена на Рис. 3.

Предусмотрена возможность автоматического выключения устройства, когда батарея полностью зарядится. Оно не боится кратковременных коротких замыканий в цепи нагрузки и обрывов в ней.

Выключателями Q1 – Q4 можно подключать различные комбинации конденсаторов и тем самым регулировать ток зарядки.

Переменным резистором R4 устанавливают порог срабатывания реле К2, которое должно срабатывать при напряжении на зажимах аккумулятора, равном напряжению полностью заряженной батареи.

На Рис. 4 представлена схема еще одного зарядного устройства, в котором ток зарядки плавно регулируется от нуля до максимального значения.

Изменение тока в нагрузке достигается регулированием угла открывания тринистора VS1. Узел регулирования выполнен на однопереходном транзисторе VT1. Значение этого тока определяется положением движка переменного резистора R5. Максимальный ток заряда аккумулятора 10А , устанавливается амперметром. Защита устройства обеспечена со стороны сети и нагрузки предохранителями F1 и F2.

Вариант печатной платы зарядного устройства (см. рис. 4), размером 60х75 мм приведен на следующем рисунке:

В схеме на рис. 4 вторичная обмотка трансформатора должна быть рассчитана на ток, втрое больший зарядного тока, и соответственно мощность трансформатора также должна быть втрое больше мощности, потребляемой аккумулятором.

Названное обстоятельство является существенным недостатком зарядных устройств с регулятором тока тринистором (тиристором).

Диоды выпрямительного мостика VD1-VD4 и тиристор VS1 необходимо установить на радиаторы.

Значительно снизить потери мощности в тринисторе, а следовательно, повысить КПД зарядного устройства можно, если регулирующий элемент перенести из цепи вторичной обмотки трансформатора в цепь первичной обмотки. Схема такого устройства показана на рис. 5.

В схеме на Рис. 5 регулирующий узел аналогичен примененному в предыдущем варианте устройства. Тринистор VS1 включен в диагональ выпрямительного моста VD1 – VD4. Поскольку ток первичной обмотки трансформатора примерно в 10 раз меньше тока заряда, на диодах VD1-VD4 и тринисторе VS1 выделяется относительно небольшая тепловая мощность и они не требуют установки на радиаторы. Кроме того, применение тринистора в цепи первичной обмотки трансформатора позволило несколько улучшить форму кривой зарядного тока и снизить значение коэффициента формы кривой тока (что также приводит к повышению КПД зарядного устройства). К недостатку этого зарядного устройства следует отнести гальваническую связь с сетью элементов узла регулирования, что необходимо учитывать при разработке конструктивного исполнения (например, использовать переменный резистор с пластмассовой осью).

Вариант печатной платы зарядного устройства на рисенке 5, размером 60х75 мм приведен на рисунке ниже:

Диоды выпрямительного мостика VD5-VD8 необходимо установить на радиаторы.

В зарядном устройстве на рисунке 5 диодный мостик VD1-VD4 типа КЦ402 или КЦ405 с буквами А, Б, В. Стабилитрон VD3 типа КС518, КС522, КС524, или составленный из двух одинаковых стабилитронов с суммарным напряжением стабилизации 16÷24 вольта (КС482, Д808, КС510 и др.). Транзистор VT1 однопереходной, типа КТ117А, Б, В, Г. Диодный мостик VD5-VD8 составлен из диодов, с рабочим током не менее 10 ампер (Д242÷Д247 и др.). Диоды устанавливаются на радиаторы площадью не менее 200 кв.см, а если радиаторы будут сильно нагреваться, в корпус зарядного устройства можно установить вентилятор для обдува.

–> –>

Выпрямительные диоды в зарядных приспособлениях могут быть выведены из строя при случайном замыкании выходных клемм либо неверном включении АКБ. Обычное средство защиты – плавкие предохранители, но для возобновления работоспособности прибора в этом потребуется замена спаленного предохранителя новым, которого как традиционно в нужный момент под рукою нет. Приходится ставить “жучок”, чем ещё более снижается защищённость зарядного устройства.

Зарядное устройство (ЗУ) обеспечивает условия заряда, близкие к оптимальным. Основным его отличием данной схемы от остальных является то, что сравнение напряжения на заряжаемой батарее с образцовым происходит в течение отрезка времени, при котором через батарею не протекает зарядный ток (при зарядном токе по напряжению на батарее затруднительно судить о степени её заряда). Сравнение происходит в начале каждого положительного полупериода, пока тиристор VS1 ещё закрыт.

Устройство с электронным управлением зарядным током, выполнено на базе тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности. Оно не содержит редкие радиокомпоненты, при заведомо рабочих деталях не требует налаживания. Зарядное устройство позволяет заряжать АКБ током от 0 до 10 ампер, а также может служить регулируемым источником питания для мощного низковольтного паяльника, вулканизатора, переносной лампы и просто блока питания на все случаи жизни.

Устройство в условиях хранения аккумулятора в зимнее время позволяет автоматом подключать его на зарядку при понижении напряжения и также автоматом отключать зарядку при достижении напряжения, соответственного полностью заряженному аккумулятору. Схема обеспечивает 2 режима работы — ручной и автоматический.

Схемы зарядных устройств для автомобильных АКБ довольно распространены и каждая обладает своими достоинствами и недостатками. Большинство простейших схем зарядных устройств построено по принципу регулятора напряжения с выходным узлом, собранным на тиристорах или мощных транзисторах. Эти схемы обладают существенными недостатками – ток заряда непостоянен и зависит от достигнутого на АКБ напряжения.

Описываемое в данной статье простое мощное зарядное устройство имеет широкие пределы регулировки зарядного тока – фактически от нуля до 10 ампер – и может быть применено для зарядки разных стартерных АКБ на напряжение 12 вольт.

При зарядке автомобильных АКБ производители рекомендуют поддерживать средний зарядный ток на постоянном уровне. Обычно в стабилизаторах тока в качестве регулирующего элемента используют транзистор, но в процессе работы на нем рассеивается большая мощность, снижая КПД устройства и в связи с этим приходится применять огромные радиаторы.

В статье представлена схема автомобильного зарядного устройства для мобильного телефона работающего от прикуривателя автомобиля. Схема данного устройства типовая и может немного отличатся у отдельных производителей. При включении зарядного устройства в гнездо прикуривателя без телефона, горит зеленый светодиод (G).

Правильное соблюдение режима эксплуатации аккумуляторных батарей (АКБ), и главное, режима зарядки, гарантирует их безотказную работу в течение всего срока службы. Зарядку АКБ производят током, значение которого можно определить по формуле: I=0,1*Q. Где I – средний зарядный ток в амперах., а Q – паспортная электрическая емкость АКБ в ампер-часах. Например, АКБ ёмкостью 70 ампер-час заряжают током не более 7 ампер.

Описываемое зарядное устройство было разработано для восстановления и заряда АКБ автомобилей и мотоциклов. Его главная особенность — это импульсный ток заряда, что положительно сказывается на времени и качестве регенерации АКБ. В новой разработке использована схема на составных тиристорах, расширена полоса регулирования, не требуются мощные охлаждающие теплоотводы.

Схема зарядного устройства для автомобильного АКБ с выходным плавно регулируемым напряжением от 2 до 20 вольт с током до 6 ампер. Снабжен стабилизатором. Состоит из сетевого понижающего трансформатора на 200 Вт, зарубежная микросхема TL494CN и ключ на транзисторе КТ825.

Схемы зарядных устройств

Сборник радиосхем зарядных устройств для свинцовых, никель-кадмиевых и литиевых аккумуляторов. Есть зарядки для авто на 12 В, есть для электровелосипедов и электромобилей. Все пойдут для сборки своими руками.

Как подключить зарядное устройство к аккумулятору авто

Один из самых неприятных для водителя моментов, когда после поворота ключа зажигания – тишина. Звука мотора не слышно, рядом нет …

Выбор мощности зарядного устройства для электромобиля

Личное зарядное устройство для электромобиля — очень удобно. Домашняя настенная коробка Wallbox означает, что не придётся искать свободное место на …

Быстрая зарядка аккумуляторов электромобилей

Чтобы иметь возможность заряжать свой автомобиль дома, в большинстве транспортных средств есть зарядное устройство, которое работает с обычной однофазной домашней …

Домашние станции быстрой зарядки электромобилей

Станции быстрой зарядки постоянного тока размещены как правило в общественных местах. Тогда как ЗУ переменного тока в основном используются в …

Эффективность зарядных устройств для аккумуляторов

Как известно, зарядные устройства выполняют три основные функции: обеспечение электрического заряда элемента (батареи), регулирование и оптимизация скорости зарядки, распознавание и …

Wallbox – домашняя зарядная станция для электромобилей

Для зарядки электромобилей обычно достаточно специальных кабелей, которые обычно входят в комплектацию таких авто. Один из кабелей позволяет подключить электрокар …

Универсальное программируемое зарядное с БП USB-C

До появления USB Type-C производители ноутбуков и мобильных телефонов использовали свои, фирменные решения для зарядного источника питания. Это приводило к …

Стандарты ЗУ электромобилей и зарядных станций

Практически каждый месяц мы узнаем о новых продуктах в индустрии электромобилей, которые подтверждают, что переход от классических бензиновых или дизельных …

Датчики тока утечки зарядных станций электромобилей

В каждом доме есть устройства защитного отключения (УЗО) в блоке предохранителей. Этого требует законодательство, определяющее требования безопасности, хотя конечно все …

Импульсное регулируемое зарядное для авто аккумуляторов

В продаже есть множество различных зарядных устройств для аккумуляторов, но большинство из них основано на большом сетевом трансформаторе. Габариты и …

Точное измерение тока АКБ в электромобилях

Распространение гибридных электромобилей (HEV) и просто электромобилей (EV) создало новую тенденцию в автомобильной электронике. Они больше не работают от традиционной …

Тестер емкости литиевых батарей

На рынке существует множество различных тестеров Li-Ion элементов, и часто это относительно дорогие и сложные устройства. Тем не менее прибор …

Автоматическое зарядное сразу для нескольких авто АКБ

Всем байкерам привет. У нас в гараже есть три мотоцикла, и зарядное устройство, которое подключаем для зарядки к ним, но …

Простое зарядное устройство для электроинструмента

Батареи на основе никель-кадмиевых элементов всё ещё популярны во всех видах электро-отверток и другого инструмента, поскольку они хорошо переносят перегрузки …

Зарядное устройство для суперконденсаторов

Получение энергии из окружающей среды, даже в небольшом количестве, сегодня является очень важным вопросом. Портативные носимые устройства, особенно Интернет вещей …

Как почистить клеммы и контакты аккумулятора

Контакты и зажимы аккумулятора подвергаются воздействию неблагоприятных факторов, вызывая их потускнение, загрязнение и коррозию. Чаще всего это вызвано атмосферными факторами, …

Ионисторы на замену аккумуляторным батареям

При проектировании электронной схемы с внутренним источником питания стоит задуматься о том, будет ли это классический аккумулятор или современный ионистор …

Свинцовые аккумуляторы: зарядка и правильное обслуживание АКБ авто

Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи выступают самыми популярными и дешевыми среди всех аккумуляторов. Изобретенные ещё в 1859 году, они не сильно изменились …

Зарядное для авто из лампочки и трансформатора

Всем, кто хочет сделать по-быстрому автомобильное ЗУ, можем порекомендовать простейшее решение: трансформатор с выходным напряжением около 14 В, на выходе …

Зарядный выпрямитель для АКБ 12 В с тиристором и защитой

Всем радиолюбителям привет. Разрешите поделиться довольно интересным проектом зарядного устройства для авто аккумуляторов, который совсем несложен в сборке. Это модифицированная …

Схема зарядного устройства

Если приобретение фабричного изделия затруднительно по финансовым причинам, либо нужны особые технические параметры, создают самоделку. Действующая схема зарядного устройства может быть собрана из недорогих комплектующих, буквально за несколько минут. Сложные модификации выполняют свои функции не хуже профессиональных ЗУ, но стоят дешевле. С помощью представленной ниже информации несложно подобрать оптимальный вариант с учетом личных требований и предпочтений.

Немного теории об аккумуляторах

Проблемы возникают в зимний период, когда снижение температуры провоцирует ухудшение энергетических параметров аккумуляторных батарей на 40% и даже более того. В самых сложных ситуациях накопительной емкости недостаточно для запуска автомобильного двигателя. Опытные специалисты рекомендуют контролировать состояние автономного источника питания, вовремя восстанавливать его функциональность.

Для корректной зарядки необходимо поддерживать определенное значение тока (напряжения) на протяжении достаточно долгого времени. Превышать оптимальное значение нельзя, чтобы исключить образование взрывоопасных газов. Точное соблюдение технологии предотвращает повреждение пластин и электролита, продлевает срок службы АКБ.

Как узнать состояние батареи

Современный автомобиль «сообщает» о появлении неисправностей специальной световой индикацией. Не следует сразу приобретать новый или заряжать имеющийся аккумулятор. Сначала надо убедиться в исправности генератора, соответствующих компонентов цепи питания.

Если внешние неисправности не обнаружены, проверяют состояние АКБ. Простой способ – измерение напряжения на отключенных от бортовой сети контактах:

• номинальный заряд – 12,8V;
• 20-25% соответствует 11,9-12,1V;
• 11,8 V и менее – аккумулятор вышел из строя.

Результат получится точнее при добавлении нагрузки. К батарее с емкостью 55 А-ч можно подключить электрическое сопротивление 0,018 Ом:

• при 100% емкости вольтметр покажет 10,4-10,6V;
• 50% – от 9,2 до 9,4;
• 8,1 и менее – АКБ пора менять.

Нагрузку можно обеспечить с применением штатного оборудования авто. При включении галогеновых ламп дальнего света ток в рабочей цепи составит 9,75-10,25 А. Напряжение:

• 11 V – от АКБ;
• 9,4 V – после запуска двигателя.

Важно! Указанные в этом разделе цифры – примерные значения. Действительные параметры уточняют по официальной технической документации. Необходимые сведения можно найти оперативно на сайте производителя (торгового представителя).

Правильная зарядка

При контроле тока применяют несколько временных интервалов. На первом этапе устанавливают значение на уровне 10% от номинальной емкости. Для аккумуляторной батареи 55 А-ч поддерживают 55*0,1=5,5А. Длительность зависит от исходного заряда, технического состояния, температуры окружающей среды.

После увеличения напряжения до 14V уменьшают вдвое ток зарядника. Продолжают процедуру с аналогичной коррекцией на уровне 15V. Итоговое значение (1,37 A) поддерживают до тех пор, пока напряжение на выходе не стабилизируется. Общая продолжительность восстановления при начальной емкости 40-60% от номинала составит 9-14 часов.

Важно! Если не уменьшить ток вовремя, перезарядка провоцирует кипение электролитической смеси.

Относительно простой метод – поддержание напряжения на определенном уровне (14,5 V). В этом варианте регулировка не требуется. Срок восстановления в аналогичных условиях сокращается в 1,5-2 раза. Надо запомнить, что подобной технологией заряд можно пополнить не более, чем до 85% от номинального значения.

Требования к самодельному устройству зарядки АКБ

Простейшее работоспособное зарядное устройство для аккумулятора своими руками можно сделать из лампы накаливания, ограничивающей силу тока в цепи (150 Вт примерно соответствует 0,35 А). Последовательно для выпрямления переменного напряжения устанавливают диод, рассчитанный на соответствующие электрические параметры. Устройство подключают к стандартной сети 220 V.

Понятно, что в таком техническом исполнении понадобится личный тщательный контроль. С учетом длительности технологического процесса гораздо удобнее устройства, оснащенные средствами автоматики. Обязательным требованием является точная, до десятых долей, стабилизация рабочих параметров по току (напряжению).

Некоторые профессиональные аналоги способны работать в режиме «удаление сульфатов». С его помощью разрушают кристаллические образования, ухудшающие потребительские характеристики АКБ. Технология воспроизводит в ускоренном темпе рабочие режимы с временным подключением нормированной нагрузки. Вместо постоянного тока применяют импульсную генерацию.

Следует отметить! Типовая автоматизация ограничивает круг решаемых проблем. Фабричные ЗУ воспринимают сильно разряженный аккумулятор как ошибочную нагрузку. Они отключают подачу питания без вмешательства пользователя. Для подобных ситуаций при конструировании самоделки следует предусмотреть ручной режим управления.

Для быстрого запуска двигателя без процедуры восстановления заряда пригодится достаточно мощное ЗУ. В этом цикле штатный источник питания работает 5-30 секунд при токе в цепи 240-270 А. При охлаждении смазочных материалов требуется на 25-40% больший энергетический потенциал.

Отдельные коррекции можно сделать с учетом особенностей конструкции батареи. В следующем списке приведены значения токов зарядки (типовой и ускоренной) в амперах для разных типов АКБ с емкостью 55-60 А-ч:

• обычный электролит 5-6 (20-50);
• гелевый наполнитель 14-16 (24-60);
• сухой 14-16 (29-60).

К сведению. Универсальные ЗУ предназначены для восстановления АКБ на 6 (12) V.

Диодный мост для зарядного устройства своими руками

Рассмотренная выше простейшая электросхема отличается плохим КПД, так как обеспечивает зарядку одной полуволной. Недостаток устранит обычный диодный мост. После такой модернизации эффективность увеличивается вдвое. Аналогичным образом уменьшается время технологического процесса. При параллельной установке нескольких ламп накаливания пропорционально возрастает ток.

Самодельные зарядки для АКБ

После формулировки базовых требований необходимо уточнить собственную квалификацию, наличие измерительной аппаратуры и другого специализированного оборудования. В опубликованных ниже описаниях схем зарядки приведены рекомендации по сборке, на которые следует обратить внимание.

Простое устройство на 6 и 12 В

Схема зарядки аккумулятора с конденсатором после диодного моста обеспечивает сглаживание тока. Вольтметр и амперметр нужны для контроля рабочих параметров. Необходимое напряжение на вторичных обмотках трансформатора устанавливают расчетом количества витков. Следует помнить о том, что надо несколько увеличить этот параметр, по сравнению с паспортными данными АКБ. Как правило, для 12 V аккумулятора напряжение в процессе зарядки поддерживают на уровне не более 14,4 V.

С плавной регулировкой тока

На следующем рисунке показано, как сделать зарядку для аккумулятора 12 вольт с плавной регулировкой выходного тока. Изменение этого параметра задают с помощью резистора R3. Он через транзисторы VT1 и VT2 управляет ключом на тиристоре VS1.

Из компьютерного блока питания

Пошаговая инструкция переделки:

• извлекают рабочий блок питания из ПК;
• делают перемычку, обеспечивающую запуск устройства после включения в сеть 220V;
• перепаивают выходную группу клемм для удобного подсоединения АКБ;
• демонтируют постоянный резистор в цепи питания микросхемы широтно-импульсного модулятора;
• устанавливают переменное сопротивление, увеличивают напряжение на выходе до нужного уровня;
• оснащают ЗУ измерительными приборами для оперативного контроля тока и напряжения.

Трансформаторное зарядное устройство

Специалисты не рекомендуют применять самодельные трансформаторы для создания зарядных устройств. При недостаточном качестве сборки подобные изделия провоцируют аварийные ситуации при коротком замыкании. Рекомендуется приобретать модели с мощностью не менее 50 Вт.

Импульсное устройство подзаряда

Эта схема подходит для зарядки АКБ током 0,05-11 А при напряжении от 2 до 14,9 V. Особенности:

• стабилизация выходного тока;
• режим «тренировки» для предотвращения сульфатации;
• генерация прямоугольных сигналов.

Устройство на микросхеме LM317

Применение микросхемы повышает точность регулировки выходных параметров. На рисунке приведены формулы для самостоятельного расчета регулировочного резистора.

Зарядное из источника бесперебойного питания

Главное, чтобы в этом блоке был исправен мощный трансформатор. Определяют вторичную обмотку, собирают ЗУ по стандартной схеме с выпрямительным диодным мостом. Чтобы предотвратить перегрев, электронные компоненты размещают на радиаторе.

Что необходимо знать при зарядке АКБ

Даже самые лучшие зарядные устройства не способны контролировать параметры атмосферы в помещении. Это значит, что для безопасного выполнения рабочих операций необходимо интенсивное проветривание. На соответствующее время исключают применение в помещении открытого пламени, образование искр. Следует аккуратно пользоваться подходящими отопительными приборами.

Чтобы предотвратить повреждение электрооборудования автомобиля АКБ отключают. Для сохранения данных в памяти бортового компьютера рекомендуется использовать запасной источник питания. Большая емкость в данном случае не понадобится, так как подразумевается подключение только маломощных потребителей энергии.

Иные меры безопасности применяют с учетом особенностей конкретной конструкции. В классических моделях с жидким электролитом предварительно откручивают пробки. Все модели очищают от загрязнений до восстановительной процедуры.

Особенно внимательно воспроизводят технологический процесс в режиме ускоренной зарядки. Если ошибиться, ускоренная сульфатация и перегрев ухудшат характеристики АКБ. Для продления срока службы ЗУ рекомендуется поддерживать нормальный уровень влажности в помещении. При выборе схемы следует обеспечить надежную защиту от перегрузок и перепадов напряжения в питающей сети.

Видео

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками.

AutoOt.ru » Гаджеты для авто » Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками.

Автовладельцы часто сталкиваются с проблемой разряда аккумулятора . Если это происходит далеко от СТО, автомагазинов и АЗС, можно из доступных деталей самостоятельно изготовить устройство для заряда аккумуляторной батареи. Рассмотрим, как сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками, обладая минимальными знаниями электромонтажных работ.

Такое устройство лучше применять только в критических ситуациях. Однако, если вы знакомы с электротехникой, правилами электро- и пожаробезопасности, имеете навыки электроизмерений и монтажных работ, самодельное зарядное устройство вполне может заменить заводской блок.

Причины и признаки разряда АКБ

В процессе эксплуатации аккумуляторной батареи при работе двигателя идет постоянный подзаряд АКБ от генератора автомобиля. Проверить процесс заряда можно, подключив к клеммам аккумулятора мультиметр при заведенном двигателе, измеряя напряжение зарядки автомобильного аккумулятора. Заряд считается нормальным, если напряжение на клеммах составляет от 13,5 до 14,5 Вольт.

Для полного заряда требуется проехать на авто не менее 30 километров или примерно полчаса в городском ритме движения.

Напряжение нормально заряженного аккумулятора во время стоянки должно быть не менее 12,5 Вольта. В том случае, если напряжение менее 11,5 Вольта , двигатель авто может не запуститься во время старта. Причины разряда аккумуляторной батареи:

• АКБ имеет значительный износ (более 5-ти лет эксплуатации);
• неправильная эксплуатация аккумулятора, приводящая к сульфатации пластин;
• длительная стоянка транспортного средства, особенно в холодное время года;
• городской ритм движения авто с частыми остановками, когда АКБ не успевает достаточно зарядиться;
• невыключенные электроприборы автомобиля во время стоянки;
• повреждение электропроводки и оборудования автомобиля;
• утечки по электроцепям.

Многие автовладельцы в комплекте бортового инструмента не имеют средств для измерения напряжения АКБ (вольтметр, мультиметр, пробник, сканер). В таком случае можно руководствоваться косвенными признаками разряда АКБ:

• тусклое свечение лампочек на приборной панели при включении зажигания;
• отсутствие вращения стартера при запуске двигателя;
• громкие щелчки в районе стартера, погасание лампочек на приборной панели при запуске;
• полное отсутствие реакции авто на включение зажигания.

При появлении перечисленных признаков в первую очередь необходимо проверить клеммы АКБ, при необходимости их почистить и поджать. В холодное время года можно попробовать занести на некоторое время аккумуляторную батарею в теплое помещение и его прогреть.

Можно попробовать «прикурить» авто от другого автомобиля. Если эти методы не помогают или невозможны, приходится воспользоваться зарядным устройством.

Универсальное зарядное устройство своими руками. Видео:

Принцип действия

Большинство устройств заряжают АКБ постоянными или импульсными токами. Сколько ампер нужно для зарядки автомобильного аккумулятора? Ток заряда выбирают равным одной десятой от емкости аккумуляторной батареи. При емкости 100 А*ч ток зарядки автомобильного аккумулятора будет 10 Ампер. АКБ придется заряжать около 10 часов до полного заряда.

Зарядка аккумулятора авто большими токами может привести к процессу сульфатации. Чтобы этого избежать, лучше производить заряд АКБ малыми токами, но более продолжительное время.

Импульсные устройства значительно уменьшают эффект сульфатации. Некоторые импульсные зарядные устройства имеют режим десульфатации, который позволяет восстанавливать работоспособность АКБ. Он заключается в последовательном заряде-разряде импульсными токами по специальному алгоритму.

Заряжая аккумуляторную батарею, нельзя допустить перезаряд. Он может привести к закипанию электролита, сульфатации пластин. Необходимо, чтобы устройство имело собственную систему контроля, измерения параметров и аварийного отключения.

Начиная с 2000-х на автомобили стали устанавливать специальные типы аккумуляторных батарей: AGM и гелевые. Зарядка автомобильного аккумулятора таких типов отличается от обычного режима.

Как правило, он трехэтапный. До определенного уровня заряд идет большим током. Затем ток уменьшается. Окончательный заряд происходит еще меньшими импульсными токами.

Зарядка автомобильного аккумулятора в домашних условиях

Часто в водительской практике возникает ситуация, когда, поставив машину возле дома вечером, утром обнаруживается, что АКБ разряжен. Что можно сделать в такой ситуации, когда под рукой нет паяльника, никаких деталей, а завестись надо?

Обычно на аккумуляторе осталась небольшая емкость, его просто необходимо немного «подтянуть», чтобы заряда хватило для запуска двигателя. В этом случае может помочь блок питания от какой-нибудь бытовой или оргтехники, например, ноутбука.

Зарядка от блока питания ноутбука

Напряжение, которое производит блок питания ноутбука обычно 19 Вольт, ток до 10 Ампер. Этого хватает, чтобы зарядить АКБ. Но напрямую подключать блок питания к аккумулятору НЕЛЬЗЯ. Необходимо последовательно в цепь заряда включить ограничивающее сопротивление. В качестве него можно взять автомобильную электролампочку, лучше для освещения салона. Ее можно приобрести на ближайшей автозаправке.

Обычно средний контакт разъема положительный. К нему подключается лампочка. Ко второму выводу лампочки подключается + АКБ.

Отрицательная клемма подключается к отрицательному выводу блока питания. На блоке питания обычно имеется шильдочка, показывающая полярность разъема. Пары часов зарядки таким методом достаточно, чтобы запустить двигатель.

Схема простого зарядного устройства для автомобильного аккумулятора.

Заряд от бытовой сети

Более экстремальный метод зарядки – непосредственно от бытовой сети. Его применяют только в критической ситуации, используя максимальные меры электробезопасности. Для этого понадобится осветительная лампа (не энергосберегающая).

Можно вместо нее использовать электроплитку. Также необходимо приобрести выпрямительный диод. Такой диод можно «позаимствовать» из неисправной энергосберегающей лампы. На это время напряжение, подаваемое в квартиру, лучше обесточить. Схема представлена на рисунке.

Ток заряда при мощности лампы 100 Ватт будет приблизительно 0,5 А. За ночь АКБ подзарядится всего на несколько ампер-часов, но этого может хватить для запуска. Если соединить параллельно три лампы, то АКБ зарядится в три раза больше. Если вместо лампочки подключить электроплитку (на самой маленькой мощности), то время заряда существенно уменьшится, но это очень опасно. К тому же может пробиться диод, тогда возможно замыкание АКБ. Методы заряда от 220 В опасны.

Зарядка для автомобильных аккумуляторов своими руками. Видео:

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Перед тем как сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, следует оценить свой опыт электромонтажных работ, знания по электротехнике, на основании этого приступить к выбору схемы зарядного устройства для автомобильного аккумулятора.

Можно посмотреть в гараже, возможно, есть старые устройства или блоки. Для устройства подходит блок питания от старого компьютера. В нем есть почти все:

• разъем 220 В;
• выключатель питания;
• электросхема;
• вентилятор охлаждения;
• выводы подключения.

Напряжения на нем стандартные: +5 В, -12 В и +12 Вольт. Для заряда АКБ лучше использовать провод +12 Вольт, 2 Ампера. Выходное напряжение необходимо поднять до уровня +14,5 – +15,0 Вольт. Обычно это удается сделать, изменив номинал сопротивления в цепи обратной связи (около 1 килоОма).

Это можно проделать экспериментальным путем либо покопавшись в интернете и найдя подходящую схему блока питания.

Ограничивающее сопротивление можно не ставить, электронная схема самостоятельно отрегулирует ток заряда в пределах 2 Ампер. Нетрудно подсчитать, что для полного заряда АКБ 50 А*ч потребуется около суток. Внешний вид устройства.

Можно подобрать или купить на блошином рынке сетевой трансформатор с напряжением вторичной обмотки от 15 до 30 Вольт . Такие применялись в старых телевизорах.

Трансформаторные устройства

Простейшая схема устройства с трансформатором.

Ее недостатком является необходимость ограничения тока в выходной цепи и связанные с этим большие потери мощности и нагревание резисторов. Поэтому для регулировки тока используют конденсаторы.

Теоретически, рассчитав номинал конденсатора, можно не использовать силовой трансформатор, как показано на схеме.

При покупке конденсаторов следует выбирать соответствующий номинал с напряжением 400 В и более.

В практике большее применение получили устройства с регулированием тока.

Можно выбрать схемы импульсных самодельных зарядных устройств для автомобильного аккумулятора. Они более сложны схемотехнически, требуют определенных навыков при монтаже. Поэтому, если вы не обладаете специальными навыками, лучше купить заводской блок.

Импульсные зарядные устройства

Импульсные зарядные устройства имеют ряд преимуществ:

• высокий коэффициент полезного действия, как следствие, меньшее энергопотребление и нагревание при работе;
• меньшие габариты и масса по сравнению с трансформаторными устройствами;
• возможность автоматизации контроля основных параметров заряда;
• большую технологичность при изготовлении.

Основные недостатки импульсных зарядных устройств:

• высокая вероятность выхода из строя мощных транзисторов;
• необходимость глубоких знаний в области электротехники для настройки устройств;
• отсутствие гальванической развязки с питающим напряжением понижает степень электробезопасности;
• большой уровень электромагнитных помех (их нельзя включать в непосредственной близости с радиоустройствами, мобильной техникой).

Один из наиболее простых вариантов электрической схемы приведен на рисунке 8.

Принцип действия импульсных устройств основан на преобразовании переменного напряжения бытовой электросети в постоянное при помощи диодной сборки VD8. Затем постоянное напряжение преобразуется в импульсы высокой частоты и амплитуды. Импульсный трансформатор Т1 вновь преобразует сигнал в постоянное напряжение, которое заряжает аккумулятор.

Так как обратное преобразование ведется на высокой частоте, то габариты трансформатора значительно меньше. Обратная связь, необходимая для контроля параметров заряда, обеспечивается оптроном U1.

Несмотря на кажущуюся сложность устройства, при правильной сборке блок начинает работать без дополнительной регулировки. Такое устройство обеспечивает ток заряда до 10 Ампер.